Nombre quantique attaché à une symétrie interne des particules élémentaires, dont la représentation mathématique est identique à celle de la symétrie par rotation.
La notion d'isospin fort, introduite en 1933 par Werner Heisenberg (1901-1976), traduit le fait que le proton et le neutron peuvent être compris comme deux états d'une particule unique : le nucléon. Par analogie avec les rotations dans l'espace habituel (et la notion de spin qui en découle), on appelle rotation d'isospin la transformation qui fait passer de l'état proton à l'état neutron dans un espace interne. Le nucléon est ainsi un état d'isospin 1/2, les mésons π et ρ des états d'isospin 1, etc. Les membres d'un même multiplet ont des charges électriques différentes mais des comportements semblables vis-à-vis des interactions fortes.
La notion d'isospin faible est à la base de la théorie moderne des interactions électrofaibles. Certaines particules – l'électron et son neutrino, les quarks u et d, etc. – sont groupées en couples, et on appelle rotation d'isospin faible le passage d'un membre à l'autre de ces couples. La théorie électrofaible est fondée sur le principe d'invariance de la physique par rapport à de telles transformations. Pour cette théorie, la charge d'isospin faible est ainsi l'équivalent de la charge électrique pour l'électrodynamique ou de la charge de couleur pour l'interaction nucléaire forte.
Bernard PIRE
Retour en haut
